Controlar a quantidade de matéria utilizada em um processo é algo crítico em quaisquer operações industriais, uma vez que essa ação está relacionada não só ao sucesso do produto final mas também à eficiência econômica da operação.
Neste contexto, as válvulas exercem uma função primordial no quesito controle de fluxo de um fluido ou sólido que são transportados dentro de tubulações.
No entanto, é importante conhecer cada um desses dispositivos que podem ser classificados de modos diferentes, oferecendo facilidades e resultados distintos que se tornam mais relevantes para alguns sistemas do que para outros.
Portanto, o presente texto foca diretamente no porquê de se escolher uma válvula de esfera bipartida para o seu processo. Mas, para isso, precisamos discutir antes o que é uma válvula quanto a sua classificação de função, tipo e configuração do corpo.
Importância das válvulas nos sistemas industriais
As válvulas são dispositivos cruciais para o controle, segurança e confiabilidade de sistemas industriais.
Esses dispositivos se encontram nos mais diversos setores da indústria, como química, petroquímica, alimentos e bebidas, farmacêutica, papel e celulose, energia e refrigeração, seja regulando, interrompendo, direcionando ou permitindo fluxo de fluido ao longo das tubulações.
Da perspectiva operacional, as válvulas permitem que o processo ande de acordo com as condições de projeto.
Em outras palavras, a válvula faz com que a vazão, pressão e sentido do escoamento estejam dentro de limites desejados, possibilitando partidas e paradas controladas de equipamentos (como bombas, compressores, trocadores de calor e reatores).
Sem válvulas adequadas, o sistema se tornaria rígido, inseguro e altamente suscetível a
Até porque as válvulas, quando corretamente dimensionadas e aplicadas, evitam perdas de carga excessivas, reduzem esforços desnecessários sobre equipamentos rotativos e minimizam desperdícios de fluido e energia.
Classificação das válvulas quanto à função no processo
As válvulas são divididas em diferentes camadas. A classificação quanto à função normalmente é a primeira camada de classificação, uma vez que está relacionada ao papel da válvula no sistema.
Válvulas de bloqueio (on/off)
As válvulas de bloqueio são aquelas que são utilizadas para interromper ou permitir completamente o fluxo de matéria, sem controle fino. É chamado de acionamento “0 ou 1”, tendo referência em completamente fechado ou completamente aberto.
Essas válvulas podem ser:
- Válvula de esfera
- Válvula gaveta
- Válvula borboleta (em muitas aplicações)
- Válvula macho (plug valve)
Observação: embora algumas dessas válvulas possam modular o fluxo, não foram projetadas para controle preciso, e seu uso para estrangulamento contínuo pode causar desgaste prematuro.
Válvulas de controle
Já essas válvulas têm a função de modular vazão, pressão, nível ou temperatura de forma contínua e controlada.
Exemplos:
- Válvula globo
- Válvula de controle com atuador pneumático/elétrico
- Válvula borboleta de controle (com caracterização específica)
Portanto, ao contrário do que muitos pensam, a válvula de controle não faz referência a um “formato”, mas sim a uma função da válvula.
Válvulas de retenção (uma via)
Essas válvulas permitem o fluxo em apenas um sentido, protegendo o sistema caso o fluido ou sólido volte e colida com as paredes do sistema, provocando vibrações e choques que podem ser danosos (vide Golpe de Ariete).
Exemplos:
- Válvula de retenção tipo portinhola
- Válvula de retenção tipo pistão
- Válvula de retenção de esfera
Classificação quanto ao tipo ou princípio construtivo
Muitas pessoas associam válvulas, esfera, gaveta, borboleta, globo a “funções de válvulas”. Isso é errado, pois todas essas são construções da válvula.
Aqui, portanto, se descreve como a válvula interrompe ou permite o fluxo.
Os principais tipos são:
- Válvula de esfera – obturador esférico com passagem interna
- Válvula borboleta – disco giratório
- Válvula gaveta – cunha ou lâmina que sobe e desce
- Válvula globo – obturador linear com sede definida
- Válvula macho (plug) – obturador cônico ou cilíndrico
Classificação quanto à configuração do corpo (construção mecânica)
Nessa classificação, aborda-se o ponto das válvulas bipartidas, tripartidas, etc.
Nesse caso, a classificação está ligada à manutenção, vedação e montagem da válvula, e não à sua função.
Veja os tipos e características:
Válvula monobloco
O corpo da válvula é em peça única, então tem-se menor risco de vazamento, em contrapartida de uma manutenção mais limitada.
Válvula bipartida (duas partes)
As válvulas bipartidas têm corpo dividido em dois blocos, conforme imagem abaixo. A sua fabricação e manutenção são facilitadas, sendo comuns em válvulas de esfera industrial.
Válvula tripartida (três partes)
Na válvula tripartida, o corpo central é removível, permitindo manutenção em linha (sem remover a válvula da tubulação). É muito usada em processos industriais e sanitários.
Por que escolher uma válvula de esfera bipartida para seu processo
A válvula de esfera bipartida pode ser resumida ao equilíbrio entre robustez mecânica, facilidade de fabricação e custo competitivo.
Como vimos, a sua principal característica é o corpo dividido em duas partes, unidas por parafusos. Isso permite acomodar o conjunto esfera-sede de forma eficiente e confiável.
A construção bipartida oferece vantagens importantes em termos de manutenção e confiabilidade. Se comparada às válvulas monoblocos, a bipartida sai na frente na facilidade de montagem de componentes internos.
A válvula bipartida, em contrapartida, não apresenta a possibilidade de não precisar remoção da válvula da linha para manutenção que a válvula tripartida oferece.
Por outro lado, isso também direciona um custo significativo a válvula tripartida, dando destaque novamente ao “equilíbrio” oferecido pela bipartida, sendo esta mais desenvolvida que os modelos mais simples.
Agora, do ponto de vista funcional, a válvula se destaca pelo bloqueio rápido e eficiente do fluxo, com vedação elevada e baixa perda de carga quando totalmente aberta. A passagem interna alinhada ao diâmetro da tubulação favorece o escoamento de fluido.
Assim, essa válvula se torna uma opção indicada para aplicações que requerem restrição mínima de fluxo.
A versatilidade de aplicação é outro fator relevante, uma vez que as válvulas de esfera bipartidas podem ser empregadas em uma ampla faixa de pressões e temperaturas, sendo compatíveis com diversos tipos de fluidos, como água, óleo, ar comprimido, vapor e gases industriais.
Ademais, elas estão disponíveis em diferentes materiais de corpo, sedes e vedações, permitindo adequação às exigências químicas e mecânicas do processo.
Por fim, o custo-benefício dessas válvulas é excelente em aplicações de bloqueio on/off, em que não há necessidade de controle contínuo de vazão.
Conclusão
O presente artigo esboça que, para processos que exigem confiabilidade, estanqueidade e simplicidade operacional, a configuração construtiva em questão se mostra uma escolha técnica e economicamente acertada.
